2021年1月19日，习近平总书记视察北京冬奥会筹备工作，实地考察了位于河北省张家口市的国家跳台滑雪中心。期间，国家跳台滑雪队的科研教练团队介绍了科技攻关情况，由我校刘宇教授领衔的“科技冬奥”重点专项“冬季项目运动员技能优化关键技术研究”团队积极开展自主创新，助力中国跳台滑雪备战北京冬奥会，受到媒体的广泛关注。
创新驱动，科技赋能
我校首次获得的国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冬季项目运动员技能优化关键技术研究”，由刘宇教授作为项目负责人，带领团队从神经—生物力学增能技术、关键动作技术优化、临赛心理干预、损伤预防及康复等多方面进行研究，使用大数据、云计算等技术提升运动员竞技水平，科研成果在花样滑冰、跳台滑雪、越野滑雪、单板滑雪U型场地技巧等多个冰雪项目中展开得以应用。
该项目组曾两次受邀参展“中国北京国际科技产业博览会”。团队中的博士研究生庄薇分享道：“参会期间，团队研发的便携式神经启动装备被许多北京市民试戴，得到了他们的喜爱。能够通过自己的努力开发出与国际水平相当的产品，我们感到非常骄傲。”
从2020年11月起，项目团队前后三次跟随跳台滑雪国家队开展服务，通过微型可穿戴设备和三维无标记点运动捕捉系统，团队完成了数据的采集分析，并能快速地提交测试报告，为训练团队提供了“第三只”眼睛。刘宇教授告诉记者：“实时反馈三维动作捕捉，可以多角度采集数据，量化训练环节。比如跳台滑雪选手的助滑速度、起跳角度、身体姿态、蹬伸时机等，过去只能依靠教练的经验感觉，现在能提供精准量化的快速反馈、技术诊断，这种科技助力对运动员成绩提高非常有帮助。”
刘宇（左）在安装测试标定架
经过两年的科研攻坚，团队成员们对“科技冬奥”有了更深层次的理解。在刘宇教授看来，身处金字塔尖的运动员，每提高一秒成绩都可能面临几何级数增长的受伤风险，科技的介入能对每个动作数据进行生物力学分析，并提出可行性方案。
团队中的伍勰副教授表示：“我们国家的雪上运动能在短时间内具备国际竞争力，科技在其中发挥了不可忽视的作用。我们科研人员最大的期望就是帮助运动员获得更好的成绩，我们要拿出数据来，拿出成果来，让我们的科研服务成为整个训练当中不可缺少的环节。”
跟队服务的硕士研究生江勇也深有感触：“能用科技解决的事情就尽量不要用运动员的汗水去解决。”这样的理念引领着团队师生攻坚克难，自主创新。在此次“雪如意”之行中，团队所用设备均为“中国智造”。整套国产设备从开发到后期调试再到能够成熟地投入使用，都离不开上体师生的积极参与。
江勇在随队服务时切身体会到了科技的力量。他提到，有一位运动员在接受项目团队数据报告分析的第二天就刷新了个人最好成绩。
当刘宇教授一行人为跳台滑雪国家队提供科研服务时，正在上体博士后工作站入站工作的李路博士在高山滑雪国家队担任科研主管，开展日常科学训练监控、专业科训测试、与其他科研保障服务团队对接等工作。接触过国内外优秀运动队的他提到，科技助力冰雪项目是未来冬季项目训练的发展方向。在与北京服装学院的科研团队对接时，他也深感装备的重要性。“冰雪项目对于装备的依赖性更强。举个例子，高山滑雪的阻力80%来自于空气阻力，只有20%左右是雪面上的阻力。除了运动员自身姿态，影响运动员空气阻力的因素还有服装材质、头盔的形状等。这都会影响运动员的成绩，而我们正切实地挖掘运动员的需求，以提供更多科技保障，帮助运动员提高运动成绩。”李路也表示，国家高山滑雪队普遍认为他们所提供的科研服务卓有成效。
竞攀不止，奋斗不息
对于“冬季项目运动员技能优化关键技术研究”项目团队来说，他们时常面临难题。2021年1月4日，团队刚到张家口就遇到了新年首场寒潮。面对国家跳台滑雪中心“雪如意”户外零下三四十度的极端低温，项目组中的博士研究生卞秀玲表示：“在我所有科研经历中，这次实地考察的工作条件最艰苦。”受高原反应困扰的江勇回忆道：“有时室内外温差达到六十多度，坐在吹着暖气的大巴车里，我甚至感觉不到自己脚趾的存在。”
跳台滑雪的测试记录工作几乎全部在户外完成。极端低温使得动作捕捉设备无法正常工作，电脑、手机等通讯设备也耗电严重，这给数据采集工作增添了极大阻力。团队成员集思广益，用棉帽、暖宝宝贴等增加设备温度，最终保证了实验的正常进行。
当跳台滑雪科研服务队受寒潮困扰时，李路博士也在高山滑雪队经历着严寒天气的考验。雪山上很难放稳三脚架，运动员撞到三脚架也容易发生安全事故。因此，李路只能穿着雪板，站在雪山斜坡上，手持设备进行拍摄。这十分考验他的体力。为了尽量保持相机稳定并方便操控机器，他只能戴薄手套。一轮拍摄任务结束后，他的手便冻伤了。
如何应对寒潮的挑战？李路说：“只能靠意志去坚持。”
庄薇的朋友圈
除了低温影响，实验中日复一日的高强度工作也给团队成员带来了巨大挑战。跳台滑雪中心依山而建，缆车还未建起，从起跳点到滑行终止区的海拔高度相差一百六十多米，需要研究人员搬着重达几十斤的仪器徒步爬上爬下。硕士研究生高扬表示：“高强度的户外工作全凭个人意志力来坚持，要说不苦不累肯定是假的，但是只要想到运动员需要科技服务，哪怕累一点，我们都坚持着挺过来了。”本硕博均就读于上体的殷可意感慨道：“能参与这项科研工作，算是圆了自己为国家体育事业做点贡献的梦想，我们的科研服务也得到了越来越多人的接纳和认可。”
2021年初，河北省疫情形势严峻，面临外防输入、内防反弹的压力。为了保障运动员的健康与安全，全体团队成员始终绷紧疫情防控这根弦，严格执行各项疫情防控措施，优化全过程闭环管理流程，按时定点进行核酸检测，主动隔离，不随意外出，潜心科研攻关。
为了追求更完美的研究效果，团队成员总会开展头脑风暴，争取解决问题的最优解。“首先，我们会进行团队内部讨论，如果遇到争议比较大的问题，则搜集所有相关的文献资料，如果还是未能解决，我们会向关注这方面的国际学者发邮件问询，如果依然不能说服自己，那么大家会坐在一起大胆假设、严谨讨论、互相学习、精益求精。”卞秀玲博士生很喜欢团队内的科研氛围。曹峰锐博士生也有类似的感受：“在刘宇教授的率领下，团队合作非常密切。每当研究中遇到问题，我们全队成员共同解决，无论条件艰苦与否，大家都非常积极主动，彼此互相帮助。”尽管研究常遇阻力，但团队上下师生一心，凝心聚力，共渡难关。
目前留校过年的李路博士仍继续进行着“科技冬奥”相关的科研工作。他既参与制定了跳台滑雪队的测试方案，也全身心投入到此次采集到的数据报告中。学校在严格执行疫情防控措施的同时，依然对在校师生开放科研办公室、实验室、运动场地等校园基础设施，这给李路的学习与工作生活提供了舒适的环境与充分的保障。
使命在肩，上体担当
2018年起，上海体育学院作为牵头单位先后获科技部国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项的多项课题，其中包括“冬季项目运动员技能优化关键技术研究”、“兴奋剂检测关键技术平台研究”和“冬季项目运动疲劳消除关键技术研究与应用” 等项目。
2019年，上海体育学院院长陈佩杰教授在“科技助力奥运、生物力学增能技术暨首届上海体育学院体-医-工融合研讨会”上强调，上体将发挥智库作用，全力助推体育、医疗、人体工程融合发展，为体育领域的科技创新积极贡献力量。
陈佩杰院长与专家学者共同参与“科技助力奥运、生物力学增能技术暨首届上海体育学院体-医-工融合研讨会”
目前，上海体育学院与国家体育总局冬季项目管理中心开展合作，将在河北涞源建设“中国冰雪-上海体育学院跳台滑雪生物力学重点实验室”。该实验室将配备基于图像识别和人工智能的跳台滑雪三维技术动作快速反馈系统、运动员飞行全程的轨迹与运动速度分析系统、跳台出台区三维测力系统等多个国际领先技术平台。该重点实验室建设完成后，可实时反馈运动员每一跳的运动学及动力学数据，不断优化训练方案，这是用过去传统的方法无法实现的。
采访：赵晨霖、王诗睿、李玟
撰稿：王诗睿、赵晨霖
图片：由受访者提供
排版：李玟
责任编辑：黄勇、刘思琪
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